Informe de Represa de Los Ejidos
Informe de Represa de Los Ejidos
Informe de Represa de Los Ejidos
FACULTAD DE AGRONOMÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍOLA
TEMA:
CURSO:
Mecánica de Fluidos
ALUMNA:
DOCENTE:
OBJETIVOS
Otras definiciones
Se definen como presas aquellas que sirven para aprovechar las aguas superficiales en forma
controlada y sin alterar el régimen de la fuente de abastecimiento, disponiéndolas de tal
manera que se puedan conducir hasta el sitio de utilización ya sea por gravedad o bombeo.
Una presa, es una barrera artificial que se construye en algunos ríos para embalsarlos y
retener su caudal. Los motivos principales para construir presas son concentrar el agua del río
en un sitio determinado, lo que permite generar energía hidráulica (electricidad), regular el
agua y dirigirla hacia canales y sistemas de abastecimiento, aumentar la profundidad de los
ríos para hacerlos navegables, controlar el caudal de agua durante los periodos de
inundaciones y sequía, y crear pantanos para actividades recreativas. Muchas presas
desempeñan varias de estas funciones.
El control y la utilización del agua mediante presas afecta de modo importante las
posibilidades económicas de grandes áreas. Generalmente se piensa en una captación por
derivación, cuando el caudal normal que se pretende aprovechar es igual o mayor que el
necesario para satisfacer la demanda de algún problema en cuestión; y es claro que se
adoptará una obra de almacenamiento cuando el gasto de la corriente sea menor que el gasto
requerido. Las presas de derivación, son estructuras que se originan al mejorar el
funcionamiento de los barrajes y la efectividad de las tomas directas. Consecuentemente
mediante este tipo de obra se controla el paso de la corriente, se eleva el tirante de agua para
encauzarla hacia la obra de toma, y el gasto de derivación, es controlado con esta última
estructura.
Conceptos a tomar en cuenta:
Para el proyecto de una presa se toma en cuenta el análisis y determinación de los siguientes
conceptos:
Régimen de la corriente.
Avenida máxima de proyecto.
Curva tirantes – gastos de la corriente.
Capacidad de la obra de toma. - Coeficiente de riego. - Demandas de riego.
Azolves, acarreos, poder destructivo de las corrientes.
Remanso.
Una presa debe ser impermeable a las filtraciones, a través o por debajo de ella, las que
deben ser controladas al máximo para evitar la salida del agua y el deterioro de la propia
estructura. Debe estar construida de forma que resista las fuerzas que se ejercen sobre ella.
Estas fuerzas que los ingenieros deben tener en cuenta son: la gravedad (que empuja a la
presa hacia abajo) la presión hidrostática (la fuerza que ejerce el agua contenida), la presión
hidrostática en la base (que produce una fuerza vertical hacia arriba que reduce el peso de la
presa), la fuerza que ejercería el agua si se helase, y las tensiones de la tierra, incluyendo los
efectos de los sismos.
Cuando se valora el mejor emplazamiento para construir una presa, el riesgo de terremotos
forma parte del análisis geológico. Además, los geólogos deben determinar qué tipo de
terreno está expuesto a filtraciones y cuál puede soportar el peso de la presa y el agua que
contendrá detrás de ella.
Obras complementarias
Son obras que sirven para el manejo y control de la obra. Pueden ser un centro de mando,
oficinas, taller, almacén, vivienda para operadores, caseta de guardianía, caseta limnigráfica,
depósito para combustible, caminos de acceso, etc.
FUNCIONAMIENTO
Para entender cómo funciona una represa pensemos en un dique o en un río en el que el
agua se mueve en una corriente siempre hacia una dirección determinada, en una suerte de
flujo. Este movimiento en el agua es el que necesita una represa para funcionar y producir
energía, con la diferencia que el agua se almacena en grandes extensiones para ir soltándola
de a poco y así obtener un flujo constante de agua.
El aliviadero fijo permite elevar la altura del agua hasta un nivel que permita que el
agua discurra por gravedad al canal derivador.
En el caso que la cantidad de agua que pase por el río sea demasiada se abre una
cierta cantidad de compuertas para mantener el nivel de agua.
También se pueden abrir las compuertas con la finalidad de efectuar una limpieza de
sedimentos acumulados en el embalse.
En casos extremos se abren todas las compuertas y el agua vierte por el aliviadero
fijo.
Al verter el agua por el aliviadero fijo entra a funcionar el disipador de energía que
evita la erosión de los cimientos de la obra principal y su posterior colapso.
Presas de Gravedad
Las presas de Gravedad son estructuras de concreto sólidas
con secciones cruzadas triangulares; la presa es ancha en su
base y más delgada en su cima. Cuando es vista desde planta,
son rectas o ligeramente encorvadas; la cara aguas arriba es
casi vertical. Estas presas dependen principalmente de su propio
peso para su estabilidad. Ningún tipo de presa tiene más
durabilidad y requiere menos mantenimiento que la presa de
gravedad. La altura generalmente se restringe por la fuerza de la
cimentación. Debido al peso, la presa de gravedad tiene más de
20 m de alto y normalmente se construye en lecho de roca.
Presas de Arco
En este tipo de presa se emplea los mismos principios
estructurales de puente de arco. Las curvas de arco están hacia
el flujo de agua, y la carga de agua principal es distribuida a lo
largo del dique hacia las paredes laterales del estrecho valle ó
cañón en que se construyen tales presas. Bajo condiciones
favorables, la presa de arco contiene menos concreto que la
presa de gravedad. Relativamente pocos sitios están preparados
para este tipo de presa.
Presas de Contrafuertes
Una presa de contrafuertes tiene la cara de aguas arriba para
apoyar el agua almacenada, y una serie de contrafuertes o
paredes verticales triangulares construidas para apoyarlas y
transmitir la carga de agua a la cimentación. Estas presas a veces
se llaman presas de gravedad huecas porque requieren sólo 35 a
50 por ciento del concreto usado en una presa de gravedad del
mismo tamaño. De los varios tipos de presas de contrafuertes, las
de losa plana y de arco múltiple son las más comunes. En una
presa de contrafuertes de piso plano, el miembro de apoyo de
agua es realmente una serie de pisos, de placas de concreto
reforzado que separan los contrafuertes. En una presa de
contrafuertes de arco múltiple, una serie de arcos permite mayor
espacio de los contrafuertes. A pesar del ahorro considerable en
el concreto, las presas de contrafuertes no son necesariamente menos caras que las presas
de gravedad. El costo del trabajo de la forma compleja para el concreto y las instalaciones
para reforzar el acero compensa los ahorros en los materiales de construcción.
Presas de Terraplén
Las presas de Tierra y presas de relleno rocoso, normalmente son estructuras que usa la
mayoría para almacenar el agua. Todo, desde la arcilla hasta grandes piedras se usan en su
construcción. Las presas de tierra y de roca usan materiales naturales con un mínimo de
procesamiento, por consiguiente la disponibilidad de material utilizable cerca del sitio influye
en la opción de este tipo de presa. El desarrollo de grandes equipos de movimiento de tierra
ha hecho que la presa de terraplén sea competitiva en el costo con las presas de concreto. La
estabilidad de la inclinación requiere que la base de este tipo de presa sea es más extensa
que la altura, más o menos de cuatro a siete veces la altura. La filtración es inversamente
proporcional al recorrido del flujo; por consiguiente el terraplén de tierra ancho se ajusta a
sitios que tienen cimentaciones permeables.
CONSTRUCCIÓN DE PRESAS
Las presas se construyen para detener el flujo de un río e ir acumulando el agua; o bien para
desviar el flujo de un río hacia una planta hidroeléctrica. Un aspecto importante de la
construcción de presas es la desecación y preparación de los cimientos. La desecación se
consigue normalmente mediante una o varias ataguías, diseñadas para eliminar el agua del
terreno donde se va a construir la presa. Las ataguías pueden ser presas de tierra o conjuntos
de chapas de acero asentadas sobre pilotes y sujetas con tierra. También se deben construir
ataguías a los lados del río para evitar el desbordamiento de su curso antes y después de la
presa, y túneles rodeando la presa para conducir el agua. Estos túneles pueden aprovecharse
cuando se haya terminado la presa. Si las condiciones topográficas impiden la construcción
de túneles, la presa se debe realizar en dos etapas. Primero se instala una ataguía que
deseca la mitad del ancho del río y se construye la base de esa mitad de la presa. Después
se elimina esta ataguía y se construye una en la otra mitad. La construcción de grandes
presas puede durar más de siete años; la posibilidad de que se produzcan inundaciones
durante este periodo constituye un serio problema. Otra función de algunas presas es
contener las avenidas producidas por lluvias torrenciales que podrían inundar áreas rurales o
agrícolas.
Los parámetros: son las dos superficies más o menos verticales principales que
limitan el cuerpo de la presa, el interior o de aguas arriba, que está en contacto con el
agua, y el exterior o de aguas abajo.
La coronación: es la superficie que delimitan la presa superiormente.
Los estribos: los laterales del muro que están en contacto con la cerrada contra la
que se apoya.
La cimentación: la superficie inferior de la presa, a través de la cual descarga su
peso al terreno.
TIPOS DE COMPUERTAS
Las diferentes formas de las compuertas dependen de su aplicación, el tipo de compuerta a
utilizar dependerá principalmente del tamaño y forma del orificio, de la cabeza estática, del
espacio disponible, del mecanismo de apertura y de las condiciones particulares de
operación.
Aplicaciones:
Compuertas Ataguía
Están compuestas de vigas separadas colocadas unas sobre otras para formar un
muro o ataguía soportado en ranuras en sus extremos. La separación de las pilas de
apoyo depende del material de las vigas, de la carga que obre en ellas, y de los
medios que se disponga para manejarlas, es decir, para quitarlas y ponerlas.
Compuertas Mariposa
Las compuertas tipo mariposa son utilizadas para controlar el flujo de agua a través
de una gran variedad de aberturas. Aunque pueden ser utilizadas para controlar el
flujo en ambas direcciones la mayoría de las instalaciones sólo las utilizan para
controlar el flujo en una dirección. Con las compuertas mariposa es posible tener una
máxima cabeza de energía en ambos lados de la compuerta. La cabeza estática se
mide desde el eje horizontal de apertura de la compuerta. La mayoría de estas
compuertas son instaladas en sitios con baja cabeza de presión (menor a 6 metros).
Las secciones transversales de este tipo de compuertas normalmente son cuadradas
o rectangulares; las secciones circulares no son muy comunes ya que estas se
utilizan en válvulas mariposa. Son ideales cuando hay poco espacio disponible ya que
al girar respecto a un eje, no es necesario disponer de espacio para levantarlas y allí
se puede ubicar el mecanismo de apertura. Estas pueden ser utilizadas como
reguladoras de flujo, pues al rotar la hoja cambia el tamaño de la abertura y se regula
el caudal que fluye a través de ella.
Compuertas Caterpillar (Tractor)
Son también conocidas como Compuertas de Broome, en honor a su inventor. Este
tipo de compuertas son utilizadas tanto para altas como para bajas cabezas de
presión. Han sido utilizadas con cabezas hasta de 200 pies en varios proyectos
hidroeléctricos y de control de inundaciones. Ambos extremos de la compuerta están
equipados con orugas que facilitan su desplazamiento a lo largo de ranuras paralelas
a los lados de la compuerta. Las orugas se mueven alrededor de la compuerta
mientras la compuerta es movida. Este tipo de compuertas es movido por medio de
cables de acero tirados por motores, lo que facilita su operación bajo diferentes
condiciones de flujo.
Compuertas Cilíndricas
Las compuertas cilíndricas consisten en cilindros sólidos de acero (generalmente)
abiertas en ambos extremos, que funcionan por el balance de las presiones de agua
en las superficies interior y exterior. Este tipo de compuertas generalmente son
levantadas por medio de cables o máquinas hidráulicas; como la presión del agua
siempre se encuentra balanceada, el único peso que debe ser movido es el
equivalente al peso propio de la compuerta.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA DE CAMPO
DESCRIPCIÓN GENERAL
La Presa Derivadora LOS EJIDOS, corresponde a la II ETAPA del Proyecto Especial Chira –
Piura (PECHP), esta se ejecutó con la finalidad de aumentar la producción y productividad de
30 000 ha. agrícolas del Valle del Bajo Piura e incorporar 5 615 ha. bajo riego. Las obras se
iniciaron en Enero de 1980 y terminaron en 1989 con la ejecución de trabajos de
rehabilitación de las obras afectadas por el Fenómeno de El Niño del 1983. Se construyó con
el fin de captar las aguas provenientes de Poechos y las nacientes del río Piura, derivándolas
por el canal Biaggio Arbulú para irrigar el Valle del Bajo Piura.
UBICACIÓN
Está Ubicado a 5 Km del norte de la ciudad de Piura, en el AA.HH. Los Ejidos, lado norte de
la Universidad Nacional de Piura. Locación a 2 Km. de la ciudad de Piura en el distrito de
Castilla, Prov. Piura y Dpto. Piura
CAUDAL
Presa derivadora del tipo barraje / vertedero con estructura conformada por concreto armado
con captación de aguas a 63m3/s. y diseño para un probable tránsito de avenidas hasta un
máximo de 3,200m3/s.
INFORMACIÓN
Presa derivadora de los ejidos:
Estructura de concreto armado fundado en tablestacas.
Propósito: elevar el nivel del agua del rio Piura, permitir el riego por gravedad.
Áreas beneficiadas: 50 000 ha (mejoramiento ampliación).
Estructuras principales: bocatoma de canal principal Los Ejidos Sechura, aliviadero,
Canal de limpia, vertedero libre.
La máquina que ayuda a limpiar en las compuertas de Los Ejidos es una pala
mecánica.
La prensa se encuentra a 30 msnm Plantas que crecen en el canal Los Ejidos son
totora, caule, pájaro bobo.
Particularidades:
Según la resolución ministerial Nº 143-96 ITINCI-DM, se declara como centro turístico
nacional, en el año 1996.
ESTRUCTURA
La Presa está conformada por una Bocatoma equipada con (3) compuertas radiales
de 4.27m x 2.73m, (1) canal de limpia con (2) compuertas radiales de 4.27m x 2.73m,
(1) aliviadero de compuertas con (7) compuertas radiales de 4.27m x 2.73m, y (1)
vertedero libre de 120m de longitud. El accionamiento de cada una de estas
compuertas es del tipo eléctrico / manual.
Cada una de estas compuertas es accionada por (2) motores eléctricos (uno de ellos
en stand by) potencia 10HP y que se ubican en la zona superior de las mismas,
siendo controlado dicho accionamiento a través de un sistema semi-automático
conformado por tableros eléctricos / electrónicos ubicados en la Casa de Máquinas.
El sistema permite que la apertura / cierre de las mismas se controle a través de la
información proporcionada por las Estaciones de Control del Canal de Derivación
“Daniel Escobar”.
Tableros de control individuales para cada una de las compuertas, los cuales
presentan indicadores visuales / electrónicos referidos a caudal de agua, presiones,
velocidades y otros y que se encuentran interconectados a través de un sistema
electrónico semi-automático el cual permite establecer los niveles de apertura de las
mismas. Adicionalmente, dicho sistema se encuentra interconectado a una sirena de
alta potencia que permite detectar cualquier anormalidad en el régimen de
funcionamiento.
La represa fusil
Es la parte que es más débil de toda la represa en sí, está diseñada con la finalidad
de que cuando suceda un acontecimiento catastrófico provocado por lluvias
torrenciales en el alto Piura esta pueda ceder de manera que la parte más sólida de la
represa pueda quedar intacta sin sufrir daños materiales como la perdida de sus
equipos de control de las compuertas.
Diques de defensa
Diques de defensa y encauzamiento del río Piura en el Bajo Piura, con una longitud
total de 63 Km., de los cuales 38 corresponden al dique derecho y 25 al dique
izquierdo. Canales secundarios del valle del Bajo Piura.
ESTRUCTURA
La implementación refiere (1) sifón que cruza el río Piura de 300m de longitud y
caudal máximo de 45m3/s.; así como también, (42) tomas para canales secundarios /
terciarios, (1) canoa, (2) puentes de aforo y (2) reguladores / estaciones de control.
Obras adicionales están referidas a las carreteras de acceso que se ubican en ambos
márgenes del Canal con un ancho promedio de aproximadamente 5.5m.
Mantenimiento anual en las carreteras de acceso de los laterales del Canal que se
extienden en la totalidad de la trayectoria del mismo y que es utilizada en forma
simultánea por transporte público / privado de terceros. Estas vías, no mantienen
reglamentación alguna por parte del Ministerio de Transporte y Comunicaciones,
motivo por el cual, se encuentran bajo responsabilidad del cliente.
Mantenimiento anual en el mes de Noviembre a través del vaciado total del Canal, con
la finalidad de eliminar los sedimentos y realizar las reparaciones de lozas de
concreto; así como también, limpieza / pintado de los sistemas de drenaje internos,
mantenimiento de los equipos electromecánicos (compuertas), eliminación de
vegetación en los laterales y el correspondiente mantenimiento de equipos
hidrográficos.
DIQUES DE ENACUZAMIENTO
DESCRIPCIÓN GENERAL
Permiten la Defensa de la zona urbana en relación al río Piura, extendiéndose desde el
Puente Bolognesi del distrito de Piura hacia el distrito de Bernal con locación en el valle del
Bajo Piura.
ESTRUCTURA
Los diques están conformados por una estructura de arcilla interior protegida
exteriormente con un enrocado que determinan un relleno impermeable. Longitud
total de los Diques que alcanzan los 63.6 Km, de los cuales 38.8 Km se ubican hacia
la margen derecha y 24.8 Km hacia la margen izquierda, del cauce del río Piura.